An impedance converter for a self-complementing antenna includes a dielectric substrate, which is a circular dielectric substrate, a circular region with a center of the dielectric substrate and a radius of RIN on the dielectric substrate, and a dielectric substrate outside the current transmission region. The center of the substrate is a circle, the rin is an inner diameter, and the circle of the rout is an antenna radiation area attached to the dielectric substrate. In the current transmission area, there are N tapered metal transmission lines centered at the center of the circle and symmetrical at the center. A standard Archimedes spiral antenna with Rin inner diameter and rout outer diameter is formed by N helix centered at the center of the circle and rotating symmetrically. It can complete impedance matching of helical antenna without increasing antenna size. That is to say, the impedance matching from high impedance to 50 ohm is completed directly on the aperture of the self-compensating antenna, and the size of the self-compensating antenna is not increased.
【技术实现步骤摘要】
一种用于自补结构天线的阻抗变换器
本技术涉及天线领域,特别地,涉及一种应用于自补结构天线的阻抗变换器。
技术介绍
自补结构天线是一种金属区与开路区对称互补的天线,典型的自补结构天线包括等角螺旋天线,阿基米德螺旋天线以及正弦天线等等。作为一种具有结构自互补特点的辐射单元,自补结构天线的具有频带宽,辐射均匀,相位中心稳定等良好特性。由于性能突出,螺旋天线,正弦天线等自补结构天线广泛应用于超宽带雷达,高精度卫星导航等领域。但是,自补结构天线的输出阻抗往往较高,根据自补结构天线阻抗理论,天线的阻抗可以根据以下公式计算其中,N为天线的臂数,而m为天线的工作模式,模式m表示各臂之间馈电相位依次相差2πm/N。例如,比较常用的模式1(天线辐射圆极化电磁波)双臂和四臂自补天线的输出阻抗分别约为180欧姆和133欧姆。由于射频接口的输入电阻一般为50欧姆,为实现高效的辐射,天线口面与射频接口之间需要进行宽带阻抗匹配,这就是制约自补结构天线尤其是臂数大于2的自补结构天线应用的一个难点。对于双臂自补结构天线,一种较为常见的解决方法是采用宽带巴伦进行阻抗匹配,而对于臂数更多的自补结构天线,一般的解决方法是设计宽带匹配网络,这就大幅增加了天线的设计复杂度和天线的体积。目前,尚未检索到能够实现多臂自补结构天线宽带阻抗匹配同时能保持天线设计复杂度和体积的匹配网络。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷,本技术目的在于提供一种用于自补结构天线的阻抗变换器,其可以在不增加天线尺寸的情况下完成螺旋天线的阻抗匹配。即直接在自补结构天线口面完成从高阻抗到50欧姆的阻抗匹配,并且不额外增加自补结构天线的尺 ...
【技术保护点】
1.一种用于自补结构天线的阻抗变换器,其特征在于:包括介质基板,所述介质基板为圆形的介质基板,在介质基板上以介质基板的圆心为圆心,rin为半径的圆形区域为附着于介质基板上的电流传输区,在电流传输区以外的介质基板上以介质基板的圆心为圆心,rin为内径,rout为外径的圆环形区域为附着于介质基板上的天线辐射区;在电流传输区分布有N条以圆心为中心呈中心对称的螺旋线形的金属渐变传输线;各渐变传输线靠近圆心的一端为起始端,远离圆心的一端为末端,其中N≥2;在天线辐射区分布有N条以圆心为中心呈中心旋转对称的螺旋线,形成一个内径为rin、外径为rout的标准阿基米德螺旋天线;各螺旋线靠近圆心的一端为起始端,远离圆心的一端为末端,各螺旋线的起始端分别对应连接一渐变传输线的末端且连接处光滑过渡。
【技术特征摘要】
1.一种用于自补结构天线的阻抗变换器,其特征在于:包括介质基板,所述介质基板为圆形的介质基板,在介质基板上以介质基板的圆心为圆心,rin为半径的圆形区域为附着于介质基板上的电流传输区,在电流传输区以外的介质基板上以介质基板的圆心为圆心,rin为内径,rout为外径的圆环形区域为附着于介质基板上的天线辐射区;在电流传输区分布有N条以圆心为中心呈中心对称的螺旋线形的金属渐变传输线;各渐变传输线靠近圆心的一端为起始端,远离圆心的一端为末端,其中N≥2;在天线辐射区分布有N条以圆心为中心呈中心旋转对称的螺旋线,形成一个内径为rin、外径为rout的标准阿基米德螺旋天线;各螺旋线靠近圆心的一端为起始端,远离圆心的一端为末端,各螺旋线的起始端分别对应连接一渐变传输线的末端且连接处光滑过渡。2.根据权利要求1所述的一种用于自补结构天线的阻抗变换器,其特征在于:各渐变传输线的线宽从起始端开始随着其长度的增加而逐渐减小直至其末端,渐变传输线其末端的线宽设为w。3.根据权利要求2所述的一种用于自补结构天线的阻抗变换器,其特征在于:各渐变传输线的起始端均在以介质基板的圆心为圆心,r0为半径的圆周上,r0>0;各渐变传输线的末端均在以介质基板的圆心为圆心,rin为半径的圆周上,r0<rin<rout。4.根据权利要求1、2或3所述的一种用于自补结构天线的阻抗变换器,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:欧钢,李杜,李峥嵘,李立勋,刘思佳,袁木子,吴礼杰,刘晓龙,李柏渝,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学,
类型:新型
国别省市:湖南,43
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